Схема развертки обмотки статора

Обмотки машин переменного тока разделяются на всыпные из мягких катушек, полужесткие и жесткие. Рассматриваемые обмотки, состоящие из катушек, также называют секциями, так как они имеют два вывода.

В крупных машинах используют стержневые обмотки статоров и роторов. В этом разделе будут рассмотрены только всыпные обмотки.

Всыпная обмотка укладывается в полузакрытые пазы, имеющие узкий шлиц, через который поочередно каждый из проводников катушки опускают (“всыпают”) в пазы [2]. Наибольший диаметр провода, применяемого для всыпных обмоток, не превышает 1,8 мм, так как провода большого диаметра имеют слишком большую жесткость и плохо уплотняются в пазах во время укладки. Если в пазу помещается только одна катушечная сторона, то получается однослойная обмотка (как это показано на рис.3.1, 3.2 и 3.3); если две катушечных стороны, то – двуслойная (рис. 3.4).

– нечетное число).

Рис. 3.4. Схема двухслойной обмотки одной фазы с укороченным шагом

В последнем случае при нечетном числе пар полюсов каждая фаза содержит нечетное число катушечных групп. Чтобы такая обмотка в машине имела две лобовые плоскости, одну из катушечных групп делают “кривой”, т.е. одну ее сторону выполняют по размеру большой катушечной группы, а другую – по размеру малой.

Если катушки имеют одинаковую ширину и форму, то можно получить однослойную шаблонную (см. рис. 3.2) или цепную обмотку (см. рис.3.3).

= 4, числом параллельных ветвей

а = 1.

На рис. 3.5 показаны 24 линии пазов, разделенные на четыре полюсных деления.

На каждом полюсном делении отмечены пазы, в которых должны располагаться стороны катушек, принадлежащих разным фазам. Мгновенное направление токов показано стрелками, в пределах одного полюсного деления оно будет одинаковым. Лобовые соединения должны быть выполнены так, чтобы направление токов в пазовых частях соответствовало показанному на рис. 3.5. Их можно выполнить в нескольких вариантах, получив при этом тот или иной тип однослойной обмотки (см. рис.3.1, 3.2, 3.3).

Двухслойные обмотки применяются практически во всех машинах переменного тока, начиная с машин мощностью 15–16 кВт и выше [2].

Двухслойные обмотки машин переменного тока аналогичны двухслойным обмоткам машин постоянного тока. То есть, одна активная сторона каждой секции располагается в верхней части паза (верхний слой), а другая – в нижней части другого паза (нижний слой).

Принцип построения и соединения простейшей двухслойной обмотки (без укороченного шага) рассмотрим на примере, когда

а число

. Двадцать четыре пары линий (сплошные и

пунктирные), обозначающие верхние и нижние стороны катушек, расположенные в пазах и разделенные на четыре полюсных деления изображены на рис. 3.5. Стрелками на сплошных линиях, соответствующих верхним слоям, показано мгновенное направление токов в катушках, одинаковое во всех фазах в пределах одного полюсного деления. В нашем случае на полюсном делении на каждую фазу приходится по два паза.

Предварительные действия для построения схемы обмотки такие же как и в предыдущем примере (см. рис. 3.5). При диаметральном шаге (y1 = τ ) лобовые части соединяют стороны катушек, лежащие на расстоянии полюсного деления. На рис. 3.6 показаны катушки, принадлежащие одной фазе.

взяты

последовательно через 2q1 пазовых делений по отношению к началу фазы С 1 , т.е. через число пазов, соответствующих 120 ° .

Как видно из рис. 3.5, в четырехполюсной двухслойной обмотке катушки каждой фазы образуют четыре катушечные группы, а не две как в однослойной. Они соединены между собой встречно так, что направление обтекаемой током каждой из групп при переходе от одной группы к другой меняется.

Основным достоинством двухслойных обмоток является возможность использовать укорочение шага для подавления высших гармоник в кривой ЭДС.

Шаг обмотки обычно выбирается равным точно или приблизительно 5/6 полюсного деления (см. рис. 3.4), так как в этом случае амплитуды 5-й и 7-й гармоник в кривых поля и ЭДС значительно снижаются.

При укорочении шага принцип построения схемы не меняется, изменяется только ширина катушек. Все соединения, как межкатушечные , так и межгрупповые остаются такими же.